TWI647814B - Bridge rectifier circuit component - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種橋式整流電路部件，其應用的單相橋式整流電路和三相橋式整流電路包括有直插式之電子元器件，包含引線框架；第一晶片設於引線框架之第一載板上；第二晶片設於引線框架之第二載板上，第一晶片與第二晶片通過相同的面與載晶板接觸，而引線框架之第一引腳電性連接至第一載板上，第二引腳電性連接至第二載板上，且第一晶片背離第一載板之一面電性連接至第二載板上，第二晶片背離第二載板之一面電性連接至第三引腳上；前述橋式整流電路二個或三個電子元器件之第一引腳與第三引腳係分別作為第一直流輸出端、第二直流輸出端，第二引腳係分別作為交流輸入端，本發明散熱性良好，可節省加工程序、成本並提高產品一致性及可靠性。

Description

橋式整流電路部件

本發明係提供一種橋式整流電路部件，尤指涉及應用於交流輸入轉變為直流輸出電路之電路部件，特別是涉及應用於一種單相橋式整流電路，還涉及應用於一種三相橋式整流電路。

按，橋式整流器(Bridge Rectifiers)也叫做整流橋堆，係利用二極體的單向導通性進行整流最常用的電路，常用來將交流電轉變為直流電。

傳統的單相橋式整流器是由四個整流二極體作橋式連接，其中單個整流二極體為利用絕緣塑膠及導體引線進行封裝成一個二極體晶片所構成，然而，四個整流二極體封裝在一個裝置個體內所構成的單相橋式整流器，因為需要在其封裝的裝置本體內形成共陽共陰，以及串聯的多層次關係而結構較為複雜，所以一般只能採用全絕緣式的封裝，導致整體的散熱性較差，且因晶片的封裝加工需要翻轉晶片等程序，亦較難使用全自動加工方式，加工過程較為繁瑣，產品一致性及可靠性較差，即為從事於此行業者所亟欲研究改善之關鍵所在。

故，發明人有鑑於上述習用之問題與缺失，乃搜集相關資 料經由多方的評估及考量，並利用從事於此行業之多年研發經驗不斷的試作與修改，始有此種橋式整流電路部件發明專利誕生。

本發明之主要目的乃在於橋式整流電路部件應用的單相橋式整流電路和三相橋式整流電路包括直插式之電子元器件，該電子元器件包含引線框架；第一晶片設於引線框架之第一載板上；第二晶片設於引線框架之第二載板上，第一晶片與第二晶片通過相同的面與載晶板接觸，而引線框架之第一引腳電性連接至第一載板上，第二引腳電性連接至第二載板上，且第一晶片背離第一載板之一面電性連接至第二載板上，第二晶片背離第二載板之一面電性連接至第三引腳上；前述橋式整流電路包括二個或三個電子元器件，電子元器件之第一引腳與第三引腳係分別作為第一直流輸出端、第二直流輸出端，第二引腳係分別作為交流輸入端，本發明之電子元器件散熱性良好，並優於傳統的由四個或六個整流二極體封裝在一個晶片內形成的單相或三相橋式整流器，其中第一晶片和第二晶片係通過相同的面與載晶板接觸，即都是P型半導體向上或都是N型半導體向上，因此在封裝時便不需要對晶片進行翻轉，可以節省加工程式，節約成本、提高生產效率。

100‧‧‧電子元器件

102‧‧‧引線框架

104‧‧‧第一晶片

106‧‧‧第二晶片

10‧‧‧第一載板

20‧‧‧第二載板

30‧‧‧外露散熱部

32‧‧‧第一引腳

34‧‧‧第二引腳

36‧‧‧第三引腳

40‧‧‧絕緣保護外層

41‧‧‧鎖固孔

第一圖 係為本發明應用於單相橋式整流電路之電路原理圖。

第二圖 係為本發明電子元器件之示意圖。

第三圖 係為本發明電子元器件的引線框架與晶片之連接關係示意圖。

第四圖 係為本發明應用於三相橋式整流電路之電路原理圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其構造與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第一、二、三圖所示，係分別為本發明應用於單相橋式整流電路之電路原理圖、電子元器件之示意圖及電子元器件的引線框架與晶片之連接關係示意圖，由圖中可清楚看出，本發明之橋式整流電路部件在本實施例中應用的單相橋式整流電路包括二個直插式之電子元器件100，並於電子元器件100包含引線框架102、第一晶片104、第二晶片106及絕緣保護外層40，其中：該引線框架102為導體材質，包含第一引腳32、第二引腳34、第三引腳36、用於設置晶片的載晶板及連接於載晶板之外露散熱部30，載晶板包含第一載板10及與第一載板10隔離之第二載板20，需要說明的是，第三圖係為了示意出第一晶片104和第二晶片106的正面、背面與引線框架102的位置關係以及連接關係的示意圖，因此第一引腳32和第二引腳34的實際延伸方向與第三圖中不同，應該如第二圖中一樣係與第一晶片104、第二晶片106平行的，且第三圖省略了與第二載板20相連接的第二引腳34。

該第一晶片104為二極體晶片，即晶片可以作為一個二極體，晶片的正面與背面的極性相反，並設於第一載板10上。

該第二晶片106為二極體晶片，晶片的正面與背面的極性相反，並設於第二載板20上，第一晶片104和第二晶片106被絕 緣保護外層40覆蓋，所以第二圖中所示出的二個二極體只是示意出第一晶片104和第二晶片106在引線框架102上的位置。

該第一晶片104和第二晶片106係通過相同的面與載晶板接觸，在第二、三圖所示實施例中，晶片的背面係P型半導體以作為二極體的陽極，而正面係N型半導體以作為二極體的陰極，並在其他實施例中也可以是正面為陽極、背面為陰極，且第一晶片104係通過陽極與載晶板接觸，第二晶片106係陰極通過引線電性連接至第三引腳36，第一晶片104係陽極通過引線電性連接至第二載板20。

該第一引腳32係電性連接至第一載板10上，第二引腳34係電性連接至第二載板20上，並於第一晶片104背離第一載板10之一面係電性連接至第二載板20上，第二晶片106背離第二載板20之一面係電性連接至第三引腳36上。

該絕緣保護外層40為覆蓋第一晶片104和第二晶片106，請參閱第二圖所示，外露散熱部30不被絕緣保護外層40覆蓋，可以更好地對第一晶片104和第二晶片106進行散熱，並在較佳實施例中，絕緣保護外層40的材質為環氧樹脂絕緣塑膠，可以理解的，在其他實施例中，引線框架102的散熱設計，也可以不採用外露的散熱片，例如載晶板的後背(或者是引線框架102上除了第一引腳32、第二引腳34、第三引腳36外的部分結構)不被絕緣保護外層40包覆，從而能夠直接與外界空氣接觸來進行散熱。

請參閱第一圖所示，二個電子元器件100之第一引腳32係相互電性連接以作為單相橋式整流電路之第一直流輸出端，而二個電 子元器件100之第三引腳36係相互電性連接以作為單相橋式整流電路之第二直流輸出端，二個電子元器件100之第二引腳34係分別作為單相橋式整流電路之交流輸入端。

然而，上述之單相橋式整流電路為由二個電子元器件100所組成，該電子元器件100自身帶有外露散熱部30(如外露之金屬散熱片)，散熱性良好，並優於傳統的由四個整流二極體晶片封裝在一個裝置內形成的單相橋式整流器，第一晶片104和第二晶片106係通過相同的面與載晶板接觸，即都是P型半導體向上或N型半導體向上，因此在封裝時便不需要對晶片進行翻轉，進而達到節省加工程序，節約成本及可提高生產效率之效用。

請參閱第二圖所示，在該實施例中外露散熱部30為開設有鎖固孔41，用於供緊固件(如螺絲)穿過鎖固孔41後將半導體器件固定於其他物體上。

在一個實施例中電子元器件100之第一晶片104和第二晶片106係取自一片晶圓(Wafer)上相鄰之二個晶片，可以理解的，本技術領域常用的自動化固晶設備從晶圓上拾取晶片(Die)，然後放置在引線框架102上進行固晶時，通常都是按晶片在晶圓上的排列順序一個個拾取，因此很容易做到電子元器件100上之二個晶片係取自一片晶圓上相鄰之二個晶片，相對於由四個單獨的整流二極體組成的方案，搭建單相橋式整流器時無法保證各個整流二極體的一致性(因為不同的整流二極體可能來自不同的晶圓上)，本發明之橋式整流電路部件所應用的單相橋式整流電路一致性更高，可靠性更好。

在一個實施例中第一載板10和第二載板20之正投影面積為接近一致，以使得第一載板10對第一晶片104的散熱性能與第二載板20對第二晶片106的散熱性能趨向一致，從而可避免第一晶片104和第二晶片106在單相橋式整流電路工作時溫度不一致，導致電子元器件的特性因溫度不同所產生之差異。

請搭配參閱第四圖所示，係為本發明應用於三相橋式整流電路之電路原理圖，由圖中可清楚看出，本發明還提供橋式整流電路部件應用的三相橋式整流電路，係包括三個電子元器件100，該電子元器件100可以是前述任一實施例中所述之電子元器件100，三個電子元器件100之第一引腳32係相互電性連接以作為三相橋式整流電路之第一直流輸出端，而三個電子元器件100之第三引腳36係相互電性連接以作為三相橋式整流電路之第二直流輸出端，三個電子元器件100之第二引腳34係分別作為三相橋式整流電路之交流輸入端。

然而，上述之三相橋式整流電路為由三個電子元器件100所組成，該電子元器件100自身帶有外露散熱部30(如外露之金屬散熱片)，散熱性良好，並優於傳統的由六個整流二極體封裝在一個晶片內形成的三相橋式整流器(功率模組)，且第一晶片104和第二晶片106係通過相同的面與載晶板接觸，即都是P型半導體向上或N型半導體向上，因此在封裝時便不需要對晶片進行翻轉，進而達到節省加工程序，節約成本及可提高生產效率之效用。

在一個實施例中電子元器件100之第一晶片104和第二晶片106係取自一片晶圓(Wafer)上相鄰之二個晶片，可以理 解的，本技術領域常用的自動化固晶設備從晶圓上拾取晶片(Die)，然後放置在引線框架102上進行固晶時，通常都是按晶片在晶圓上的排列順序一個個拾取，因此很容易做到電子元器件100上之二個晶片係取自一片晶圓上相鄰之二個晶片，相對於由六個單獨的整流二極體組成的方案，搭建三相橋式整流器時無法保證各個整流二極體的一致性(因為不同的整流二極體可能來自不同的晶圓上)，本發明之橋式整流電路部件所應用的三相橋式整流電路一致性更高，可靠性更好。

本發明主要針對橋式整流電路部件所應用的單相和三相橋式整流電路包括直插式之電子元器件100，該電子元器件100包含第一晶片104設於引線框架102之第一載板10上；第二晶片106設於第二載板20上，第一晶片104與第二晶片106通過相同的面與載晶板接觸，引線框架102之第一引腳32與第二引腳34分別電性連接至第一載板10、第二載板20上，第一晶片104背離第一載板10之一面係電性連接至第二載板20上，第二晶片106背離第二載板20之一面係電性連接至第三引腳36上；前述橋式整流電路包括二個或三個電子元器件100之第一引腳32與第三引腳36係分別作為第一、第二直流輸出端，第二引腳34係分別作為交流輸入端，本發明之散熱性良好，可以節省加工程序、成本並提高產品一致性及可靠性。

上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其他未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。

綜上所述，本發明上述之橋式整流電路部件使用時為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，實符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

Claims (10)

1. 一種橋式整流電路部件，係應用於單相橋式整流電路，該單相橋式整流電路包括直插式之電子元器件，該電子元器件包含：引線框架，係導體材質，包含第一引腳、第二引腳、第三引腳及用於設置晶片的載晶板，該載晶板包含第一載板及與第一載板隔離之第二載板；第一晶片，係二極體晶片，晶片的正面與背面的極性相反，並設於第一載板上；第二晶片，係二極體晶片，晶片的正面與背面的極性相反，並設於第二載板上，第一晶片與第二晶片係通過相同的面與載晶板接觸，第一引腳係電性連接至第一載板上，而第二引腳係電性連接至第二載板上，第一晶片背離第一載板之一面係電性連接至第二載板上，且第二晶片背離第二載板之一面係電性連接至第三引腳上；及絕緣保護外層，係覆蓋第一晶片和第二晶片，並於引線框架除了第一引腳、第二引腳、第三引腳外的部分結構不被絕緣保護外層包覆從而進行散熱；其中，該單相橋式整流電路包括二個電子元器件，二個電子元器件之第一引腳係相互電性連接以作為第一直流輸出端，二個電子元器件之第三引腳係相互電性連接以作為第二直流輸出端，二個電子元器件之第二引腳係分別作為交流輸入端。
2. 如申請專利範圍第1項所述之橋式整流電路部件，其中該引線框架包含不被絕緣保護外層覆蓋之外露散熱部。
3. 如申請專利範圍第1項所述之橋式整流電路部件，其中該第一晶片和第二晶片係通過陽極與載晶板接觸，第二晶片係陰極通過引線電性連接至第三引腳，第一晶片係陰極通過引線電性連接至第二載板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之橋式整流電路部件，其中該電子元器件之第一晶片和第二晶片係取自一片晶圓上相鄰之二個晶片。
5. 如申請專利範圍第1項所述之橋式整流電路部件，其中該第一載板和第二載板之正投影面積接近一致，以使得第一載板對第一晶片的散熱性能與第二載板對第二晶片的散熱性能趨向一致。
6. 一種橋式整流電路部件，係應用於三相橋式整流電路，該三相橋式整流電路包括直插式之電子元器件，該電子元器件包含：引線框架，係導體材質，包含第一引腳、第二引腳、第三引腳及用於設置晶片的載晶板，該載晶板包含第一載板及與第一載板隔離之第二載板；第一晶片，係二極體晶片，晶片的正面與背面的極性相反，並設於第一載板上；第二晶片，係二極體晶片，晶片的正面與背面的極性相反，並設於第二載板上，第一晶片與第二晶片係通過相同的面與載晶板接觸，第一引腳係電性連接至第一載板上，而第二引腳係電性連接至第二載板上，第一晶片背離第一載板之一面係電性連接至第二載板上，且第二晶片背離第二載板之一面係電性連接至第三引腳上；及絕緣保護外層，係覆蓋第一晶片和第二晶片，並於引線框架除了第一引腳、第二引腳、第三引腳外的部分結構不被絕緣保護外層包覆從而 進行散熱；其中，該三相橋式整流電路包括三個電子元器件，三個電子元器件之第一引腳係相互電性連接以作為第一直流輸出端，三個電子元器件之第三引腳係相互電性連接以作為第二直流輸出端，三個電子元器件之第二引腳係分別作為交流輸入端。
7. 如申請專利範圍第6項所述之橋式整流電路部件，其中該引線框架包含不被絕緣保護外層覆蓋之外露散熱部。
8. 如申請專利範圍第6項所述之橋式整流電路部件，其中該第一晶片和第二晶片係通過陽極與載晶板接觸，第二晶片係陰極通過引線電性連接至第三引腳，第一晶片係陰極通過引線電性連接至第二載板。
9. 如申請專利範圍第6項所述之橋式整流電路部件，其中該電子元器件之第一晶片和第二晶片係取自一片晶圓上相鄰之二個晶片。
10. 如申請專利範圍第6項所述之橋式整流電路部件，其中該第一載板和第二載板之正投影面積接近一致，以使得第一載板對第一晶片的散熱性能與第二載板對第二晶片的散熱性能趨向一致。